JP4161763B2

JP4161763B2 - X-ray spectrometer for microanalysis and position adjustment method for X-ray spectrometer for microanalysis

Info

Publication number: JP4161763B2
Application number: JP2003084587A
Authority: JP
Inventors: 章二桑原
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2023-03-26
Also published as: JP2004294168A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光Ｘ線分析装置、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過電子顕微鏡、電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）等に用いられるＸ線分光器等、微小部の分析に適した微小部分析用Ｘ線分光器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、蛍光Ｘ線分析装置、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過電子顕微鏡、電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）等では、試料上の微小部から放出された二次Ｘ線を分析するために微小部分析用Ｘ線分光器を備えている。
【０００３】
このような微小部分析用Ｘ線分光器として、従来、例えばソーラーユニットを備えた分光器や湾曲結晶を用いた分光器が用いられている。
【０００４】
図６はソーラーユニットを備えた分光器の一構成例である。この構成例では、Ｘ線や電子線を照射することにより試料１００から放出された二次Ｘ線をソーラーユニット１０２ａに通して得られる平行ビームを分光素子１０３に入射し、分光素子１０３で分光した二次Ｘ線をソーラーユニット１０ｂに通し、検出器１０４で検出する。
【０００５】
また、図７は湾曲結晶を備えた分光器の一構成例である。この構成例では、Ｘ線や電子線を照射することにより試料１００から放出された二次Ｘ線を湾曲結晶１１２に入射させ、湾曲結晶１１２で分光した二次Ｘ線を検出器１１４で検出する。
【０００６】
また、近年、上記したソーラーユニットを備えた分光器や湾曲結晶を用いた分光器に加えて、点焦点から出た二次Ｘ線を平行ビームに変換するレンズ作用を持つポリキャピラリＸ線レンズを備えた分光器も用いられようとしている。ポリキャピラリＸ線レンズは、複数のキャピラリを束ね、一方の端部の径を絞ることによりレンズを構成するものである。ポリキャピラリＸ線レンズは、入射したＸ線を焦点位置に集光する他、入射と出射の関係を逆にすることにより、焦点位置から入射したＸ線を平行ビームとして出射することができる。
【０００７】
図８はポリキャピラリＸ線レンズを備えた分光器の一構成例であり、図９はこの構成例の焦点位置調整を説明するための概略図である。この構成例では、Ｘ線や電子線を照射することにより試料１００から放出された二次Ｘ線をポリキャピラリＸ線レンズ１２２に通すことにより平行ビームとして分光素子１２３に入射させ、分光素子１２３で分光した二次Ｘ線を検出器１２４で検出する。
【０００８】
このポリキャピラリＸ線レンズを用いた分光器では、ポリキャピラリＸ線レンズの入射側の焦点位置Ｂを、Ｘ線や電子線が照射されて励起される分析位置Ａに位置を合わせる必要がある。従来、このポリキャピラリＸ線レンズの焦点位置Ａの分析位置Ｂへの位置合わせは、ポリキャピラリＸ線レンズの傾きを調整したり、ポリキャピラリＸ線レンズを移動させることにより行っている。
【０００９】
図９はこの位置合わせを説明する図であり、ポリキャピラリＸ線レンズ１２２を傾斜調整や（図中の矢印Ｃ）、直線移動による調整（図中の矢印Ｄ）により、ポリキャピラリＸ線レンズの焦点位置Ｂを分析位置Ａに位置合わせを行う。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図９で説明したように、ポリキャピラリＸ線レンズの傾きや直線移動によって焦点位置の調整を行うと、ポリキャピラリＸ線レンズで変換された二次Ｘ線の分光素子に対する入射角も変化する。これにより光学条件が変わるため、分光素子の角度も調整する必要がある。
【００１１】
図９において、調整前の状態を実線で示し、調整後の状態を破線で示している。ポリキャピラリＸ線レンズ１２２を傾斜させたり直線移動させると、分光素子１２３に対する二次Ｘ線の入射角度はθＢからθＡに変化する。二次Ｘ線の分光素子に対する入射角度が変化すると、分光素子１２３で分光される波長が変化するため、所定の分光波長を得るには、分光素子１２３の角度も調整しなければならない（図中の矢印Ｅ）。そのため、ポリキャピラリＸ線レンズを備える構成の分光器では、ポリキャピラリＸ線レンズの調整による焦点位置の位置調整と共に、分光素子の光学条件調整も行う必要があり、調整の操作が複雑になり、また、調整時間も長くなるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、ポリキャピラリＸ線レンズを備える分光器において、光学条件を変えることなく焦点位置の位置調整を行うことを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポリキャピラリＸ線レンズを備える分光器において、分光器の光学系においてポリキャピラリＸ線レンズの位置を固定し、このポリキャピラリＸ線レンズを含む光学系全体を試料に対して位置合わせすることにより、光学系の光学条件を変えることなく、ポリキャピラリＸ線レンズの焦点位置を分析位置に対して位置調整するものである。
【００１４】
本発明の微小部分析用Ｘ線分光器は、試料の分析点から放出された二次Ｘ線を分光する微小部分析用Ｘ線分光器であって、分光素子、及び分析点から放出された二次Ｘ線を分光素子に入射させるポリキャピラリＸ線レンズを含む光学系を備え、ポリキャピラリＸ線レンズ及び分光素子は、ポリキャピラリＸ線レンズの出射光の分光素子に対する入射角が所定角度となるように相互の位置関係を固定し、分析点の位置に対して一体で直線又は傾斜移動可能とする構成とする。
【００１５】
この構成によれば、ポリキャピラリＸ線レンズと分光素子との位置関係は常に一定に保持されるため、ポリキャピラリＸ線レンズと分光素子とを一体で直線又は傾斜移動させするだけで、ポリキャピラリＸ線レンズの焦点位置を分析点位置に位置合わせることができ、ポリキャピラリＸ線レンズの傾き調整や、分光素子の角度調整を不要とすることができる。
【００１６】
ポリキャピラリＸ線レンズの出射光の分光素子に対する入射角が所定角度となるように相互の位置関係を固定し、分析点の位置に対して一体で直線又は傾斜移動可能とするための構成の態様として、本発明はポリキャピラリＸ線レンズ及び分光素子の相互の位置関係を固定して保持するベース部と、試料を配置する測定部と、測定部に対してベース部を直線又は傾斜移動する微調整部を備える。
【００１７】
ベース部に対してポリキャピラリＸ線レンズ及び分光素子の相互の位置関係を固定して保持させることで、ポリキャピラリＸ線レンズの出射光の分光素子に対する入射角を常に所定角度に保持すると共に、一体で移動させることができる。微調整部は、ベース部を測定部に対して直線又は傾斜移動する。これにより、ポリキャピラリＸ線レンズ及び分光素子は位置関係を保持した状態のまま、測定部内に配置される試料に対して位置を調整することができ、ポリキャピラリＸ線レンズの焦点位置を試料の分析点位置に位置合わせすることができる。
【００１８】
微調整部の第１の形態は、ベース部を分光器本体に固定し、このベース部及び分光器本体を測定部に対して直線又は傾斜移動可能に連結する構成であり、測定部に対して分光器本体と共にベース部の位置調整を行うことにより、ポリキャピラリＸ線レンズの焦点位置を試料上の分析点位置に位置合わせする。
【００１９】
また、微調整部の第２の形態は、測定部を分光器本体に固定し、ベース部を分光器本体及び測定部に対して直線又は傾斜移動可能に連結する構成であり、分光器本体及び測定部に対してベース部の位置調整を行うことにより、ポリキャピラリＸ線レンズの焦点位置を試料上の分析点位置に位置合わせする。
【００２０】
本発明の構成によれば、ポリキャピラリＸ線レンズの直線又は傾斜移動のみにより、ポリキャピラリＸ線レンズの焦点位置を分析点位置に位置合わせすることができる。また、ポリキャピラリＸ線レンズの位置の調整において、ポリキャピラリＸ線レンズと分光素子との位置関係は固定しているため、分光素子に対する二次Ｘ線の入射角度は不変であり、位置調整の度に分光素子の角度調整を行う必要がない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の微小部分析用Ｘ線分光器の第１の構成例を説明するための概略図であり、図２，３は第１の構成例の微調整部による調整動作を説明するための概略図である。
【００２２】
分光器１は、Ｘ線や電子線を試料１０の分析点に照射することにより、分析点で励起されて放出された二次Ｘ線を平行ビームに変換するポリキャピラリＸ線レンズ２と、ポリキャピラリＸ線レンズ２から入射された二次Ｘ線を分光する分光素子３と、この分光素子３で分光された波長成分を検出する検出器４とを含む光学系をベース部５上に備える。
【００２３】
図１に示す第１の構成例では、このベース部５を分光器本体６に設置し、試料１０を内部に配置する。この分光器本体６は、Ｘ線や電子線を照射して二次Ｘ線を放出させる測定部１１に対し、微調整部７により直線又は傾斜移動可能に連結される。
【００２４】
測定部１１において、図示しない線源からＸ線あるいは電子線を試料１０上の分析点に照射すると、分析点ではこの照射による励起により二次Ｘ線が放出される。ポリキャピラリＸ線レンズ２は、放出された二次Ｘ線を平行ビームに変換し分光素子３に入射する。分光素子３は入射された二次Ｘ線を分光し、検出器４は分光された波長を検出する。
【００２５】
微調整部７は、測定部１１に対して分光器本体６を直線又は傾斜移動させることにより、ポリキャピラリＸ線レンズ２の焦点位置を分析点の位置に位置合わせする。
【００２６】
図２は微調整部７による位置合わせの一動作例を示している。図２において、微調整部７は、測定室１１に対して分光器本体６の位置を直線又は傾斜移動して調整する機構であり、測定室１１と分光器本体６との間を可変形部材８で連結し、図示しない駆動機構により直線又は傾斜移動を行う。
【００２７】
図２，３において、当初、ポリキャピラリＸ線レンズ２及び分光素子３は測定部１１に対して図中の実線で示す位置にあるとする。実線で示す位置では、ポリキャピラリＸ線レンズ２の焦点位置Ｂは、測定部１１内に配置した試料１０の分析点の位置Ａからずれている。このとき、ポリキャピラリＸ線レンズ２により平行ビームに変換された二次Ｘ線は、分光素子３の入射位置ｂに、入射角度θで入射する。
【００２８】
上記の状態から、この試料１０上の分析点の位置Ａに対してポリキャピラリＸ線レンズ２の焦点位置Ｂを位置合わせするには、微調整部７により分光器本体６を直線移動（図中の矢印）させる。微調整部７により分光器本体６を直線移動（図中の矢印）させると、ポリキャピラリＸ線レンズ２を含む光学系を載せたベース部５は測定部１１の試料１に対して直線移動し、これにより、ポリキャピラリＸ線レンズ２の焦点位置Ｂは分析点位置Ａに位置合わせされる。図中の破線は、位置合わせした状態を示している。
【００２９】
ポリキャピラリＸ線レンズ２と分光素子３との位置関係はベース部５上で固定されているため、位置合わせ後において、ポリキャピラリＸ線レンズ２で変換された平行ビームが分光素子３に入射する入射位置ａは、移動前の入射位置ｂと分光素子３上において同じ位置となり、入射角度も同じ角度θである。したがって、位置合わせにより光学系が変化することはない。
【００３０】
上記のように、この構成例によれば、微調整部７により分光器本体６を測定部１１に対して直線移動するだけで、ポリキャピラリＸ線レンズ２の焦点位置を試料上の分析点の位置に位置合わせすることができる。
【００３１】
なお、図２は微調整部７により分光器本体６を測定部１１に対して水平方向（図２中の矢印方向）に直線移動する例を示し、図３は微調整部７により分光器本体６をポリキャピラリＸ線レンズ２に長さ方向と直交する方向に直線移動する例を示している。微調整部７による直線移動の移動方向は、上記の例に限らず任意の方向とすることができる。又、直線移動に限らず傾斜移動させることによる調整も可能である。
【００３２】
図４は本発明の微小部分析用Ｘ線分光器の第２の構成例を説明するための概略図であり、図５は第２の構成例の微調整部による調整動作を説明するための概略図である。
【００３３】
図４に示す第２の構成例では、分光器本体６を測定部１１に結合すると共に、ベース部５を分光器本体６及び測定部１１に対して微調整部７により直線又は傾斜移動可能とする。
【００３４】
微調整部７は、測定部１１及び分光器本体６に対してベース部５を直線又は傾斜移動させることにより、ポリキャピラリＸ線レンズ２の焦点位置を分析点の位置に位置合わせする。
【００３５】
図５は微調整部７による位置合わせの一動作例を示している。図５において、微調整部７は、測定室１１及び分光器本体５に対してベース部５の位置を直線又は傾斜移動して調整する機構であり、測定室１１又は分光器本体６とのベース部５との間を可変形部材８で連結し、図示しない駆動機構により直線又は傾斜移動を可能としている。
【００３６】
図５において、当初、ポリキャピラリＸ線レンズ２及び分光素子３は測定部１１に対して図中の実線で示す位置にあるとする。実線で示す位置では、ポリキャピラリＸ線レンズ２の焦点位置Ｂは、測定部１１内に配置した試料１０の分析点の位置Ａからずれている。このとき、ポリキャピラリＸ線レンズ２により平行ビームに変換された二次Ｘ線は分光素子３の入射位置ｂにあり、入射角度θで入射する。
【００３７】
上記の状態から、この試料１０上の分析点の位置Ａに対してポリキャピラリＸ線レンズ２の焦点位置Ｂを位置合わせするには、微調整部７によりベース部５を直線移動（図中の矢印）させる。微調整部７によりベース部５を直線移動（図中の矢印）させると、ポリキャピラリＸ線レンズ２を含む光学系は測定部１１の試料１に対して直線移動し、これにより、ポリキャピラリＸ線レンズ２の焦点位置Ｂは分析点位置Ａに位置合わせされる。図中の破線は、位置合わせした状態を示している。
【００３８】
ポリキャピラリＸ線レンズ２と分光素子３との位置関係はベース部５上で固定されているため、位置合わせ後において、ポリキャピラリＸ線レンズ２で変換された平行ビームが分光素子３に入射する入射位置ａは、移動前の入射位置ｂと分光素子３上において同じ位置となり、入射角度も同じ角度θである。したがって、位置合わせにより光学系が変化することはない。
【００３９】
上記のように、この構成例によれば、微調整部７によりベース部５を分光器本体６及び測定部１１に対して直線移動するだけで、ポリキャピラリＸ線レンズ２の焦点位置を試料上の分析点の位置に位置合わせすることができる。
【００４０】
なお、図５は微調整部７によりベース部５をポリキャピラリＸ線レンズ２の長さ方向と直交する方向に直線移動する例を示しているが、微調整部７による直線移動の移動方向は、この例に限らず任意の方向とすることができる。又、直線移動でなく傾斜移動することによる調整も可能である。
【００４１】
上記各構成例において、ポリキャピラリＸ線レンズと分光素子との位置関係などの光学系の位置関係はベース部上で固定しており、微調整部による焦点位置の位置合わせによっても変化しないため、分光器の光学条件を調整することなく焦点位置の位置合わせを行うことができる。
【００４２】
また、本発明の微小部分析用Ｘ線分光器を用いることにより、例えば、試料に対してＸ線や電子線を広径で照射して広い面積で励起させ、多少の位置ずれに関わらず、試料から放出される二次Ｘ線が必ずポリキャピラリＸ線レンズ２に入射する光学条件に調整しておき、その後に、照射するＸ線や電子線の径を小径に絞って目的とする分析点の微小部を励起させ、本発明の微調整部で調整して光学系と分析位置との位置関係を微調整することにより、従来よりも簡易で短時間で光学条件調整と位置調整とを行うことができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ポリキャピラリＸ線レンズを備える分光器において、光学条件を変えることなく焦点位置の位置調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の微小部分析用Ｘ線分光器の第１の構成例を説明するための概略図である。
【図２】本発明の第１の構成例の微調整部による調整動作を説明するための概略図である。
【図３】本発明の第１の構成例の微調整部による他の調整動作を説明するための概略図である。
【図４】本発明の第２の構成例の微調整部による調整動作を説明するための概略図である。
【図５】本発明の微調整部による位置合わせの一動作例を示す図である。
【図６】従来のソーラーユニットを備えた分光器の一構成例である。
【図７】従来の湾曲結晶を備えた分光器の一構成例である。
【図８】従来のポリキャピラリＸ線レンズを備えた分光器の一構成例である。
【図９】従来のポリキャピラリＸ線レンズを備える分光器の位置合わせを説明する図である。
【符号の説明】
１…分光器、２…ポリキャピラリＸ線レンズ、３…分光素子、４…検出器、５…ベース部、６…分光器本体、７…微調整部、８…可変形部材、９…微調整部、１０…試料、１１…測定部、１００…試料、１０１…分光器、１０２…ソーラーユニット、１０３…分光素子、１０４…検出器、１１１…分光器、１１３…湾曲結晶、１１４…検出器、１２１…分光器、１２２…ポリキャピラリＸ線レンズ、１２３…分光素子、１２４…検出器、Ａ…分析位置、Ｂ…焦点位置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an X-ray spectrometer for X-ray analysis suitable for analysis of micro-parts such as X-ray spectrometers used in fluorescent X-ray analyzers, scanning electron microscopes (SEM), transmission electron microscopes, electron probe microanalyzers (EPMA), etc. It relates to a line spectrometer.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a fluorescent X-ray analyzer, a scanning electron microscope (SEM), a transmission electron microscope, an electron probe microanalyzer (EPMA), etc., a micro part analysis is performed to analyze secondary X-rays emitted from a micro part on a sample. An X-ray spectrometer is provided.
[0003]
Conventionally, for example, a spectroscope equipped with a solar unit or a spectroscope using a curved crystal has been used as such an X-ray spectrometer for analyzing a microscopic part.
[0004]
FIG. 6 shows an example of the configuration of a spectrometer equipped with a solar unit. In this configuration example, a parallel beam obtained by passing secondary X-rays emitted from the sample 100 by irradiating X-rays or electron beams through the solar unit 102 a is incident on the spectroscopic element 103, and is split by the spectroscopic element 103. Secondary X-rays are passed through the solar unit 10 b and detected by the detector 104.
[0005]
FIG. 7 shows a configuration example of a spectroscope provided with a curved crystal. In this configuration example, secondary X-rays emitted from the sample 100 by being irradiated with X-rays or electron beams are incident on the curved crystal 112, and the secondary X-rays dispersed by the curved crystal 112 are detected by the detector 114. .
[0006]
In recent years, in addition to the spectroscope equipped with the solar unit and the spectroscope using the curved crystal, a polycapillary X-ray lens having a lens function for converting secondary X-rays emitted from the point focus into a parallel beam has been developed. The spectroscope provided is also being used. A polycapillary X-ray lens constitutes a lens by bundling a plurality of capillaries and reducing the diameter of one end. The polycapillary X-ray lens collects the incident X-rays at the focal position, and can also emit the X-rays incident from the focal position as a parallel beam by reversing the relationship between incidence and emission.
[0007]
FIG. 8 is a structural example of a spectroscope provided with a polycapillary X-ray lens, and FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the focal position adjustment of this structural example. In this configuration example, secondary X-rays emitted from the sample 100 by irradiation with X-rays or electron beams are passed through the polycapillary X-ray lens 122 so as to be incident on the spectroscopic element 123 as a parallel beam. The separated secondary X-ray is detected by the detector 124.
[0008]
In the spectrometer using the polycapillary X-ray lens, it is necessary to align the focal position B on the incident side of the polycapillary X-ray lens with the analysis position A that is excited by irradiation with X-rays or electron beams. Conventionally, the focal position A of the polycapillary X-ray lens is aligned with the analysis position B by adjusting the inclination of the polycapillary X-ray lens or moving the polycapillary X-ray lens.
[0009]
FIG. 9 is a diagram for explaining this alignment. By adjusting the inclination of the polycapillary X-ray lens 122 (arrow C in the figure) or by linear movement (arrow D in the figure), the polycapillary X-ray lens is adjusted. The focal position B is aligned with the analysis position A.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described with reference to FIG. 9, when the focal position is adjusted by tilting or linearly moving the polycapillary X-ray lens, the incident angle of the secondary X-ray converted by the polycapillary X-ray lens with respect to the spectroscopic element also changes. Since this changes the optical conditions, it is necessary to adjust the angle of the spectroscopic element.
[0011]
In FIG. 9, the state before adjustment is indicated by a solid line, and the state after adjustment is indicated by a broken line. When the polycapillary X-ray lens 122 is tilted or linearly moved, the incident angle of secondary X-rays on the spectroscopic element 123 changes from θB to θA. When the incident angle of the secondary X-ray with respect to the spectroscopic element is changed, the wavelength of the spectroscopic element 123 is changed. Therefore, in order to obtain a predetermined spectroscopic wavelength, the angle of the spectroscopic element 123 must also be adjusted (in the drawing). Arrow E). Therefore, in a spectroscope having a polycapillary X-ray lens, it is necessary to adjust the optical conditions of the spectroscopic element together with the position adjustment of the focal position by adjusting the polycapillary X-ray lens, and the adjustment operation becomes complicated. In addition, there is a problem that the adjustment time becomes long.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-described conventional problems and to adjust the position of a focal position without changing optical conditions in a spectroscope equipped with a polycapillary X-ray lens.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in a spectroscope equipped with a polycapillary X-ray lens, the position of the polycapillary X-ray lens is fixed in the optical system of the spectroscope, and the entire optical system including the polycapillary X-ray lens is aligned with the sample. Thus, the focal position of the polycapillary X-ray lens is adjusted with respect to the analysis position without changing the optical conditions of the optical system.
[0014]
The X-ray spectrometer for microanalysis of the present invention is an X-ray spectrometer for microanalysis that analyzes secondary X-rays emitted from a sample analysis point, and is emitted from a spectroscopic element and an analysis point. An optical system including a polycapillary X-ray lens that causes secondary X-rays to enter the spectroscopic element. The polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element have an incident angle of the output light of the polycapillary X-ray lens with respect to the spectroscopic element being a predetermined angle. Thus, the mutual positional relationship is fixed so that the linear or inclined movement can be integrally performed with respect to the position of the analysis point.
[0015]
According to this configuration, since the positional relationship between the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element is always kept constant, the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element can be simply moved linearly or obliquely by moving the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element together. The focal position of the X-ray lens can be aligned with the analysis point position, and the tilt adjustment of the polycapillary X-ray lens and the angle adjustment of the spectroscopic element can be made unnecessary.
[0016]
An aspect of a configuration for fixing the mutual positional relationship so that the incident angle of the emitted light of the polycapillary X-ray lens with respect to the spectroscopic element becomes a predetermined angle, and allowing the linear or inclined movement integrally with the position of the analysis point As described above, the present invention relates to a base part that fixes and holds the positional relationship between the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element, a measurement part that arranges the sample, and a micro part that moves the base part linearly or obliquely with respect to the measurement part. An adjustment unit is provided.
[0017]
By fixing and maintaining the positional relationship between the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element with respect to the base portion, the incident angle of the output light of the polycapillary X-ray lens with respect to the spectroscopic element is always maintained at a predetermined angle. Can be moved together. The fine adjustment unit moves the base unit linearly or obliquely with respect to the measurement unit. As a result, the position of the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element can be adjusted with respect to the sample placed in the measurement unit while maintaining the positional relationship, and the focal position of the polycapillary X-ray lens can be adjusted to the position of the sample. It can be aligned with the analysis point position.
[0018]
The first form of the fine adjustment unit is a configuration in which the base unit is fixed to the spectrometer main body, and the base unit and the spectrometer main body are connected to the measurement unit so as to be linearly or tiltably movable. By adjusting the position of the base portion together with the spectroscope body, the focal position of the polycapillary X-ray lens is aligned with the analysis point position on the sample.
[0019]
The second form of the fine adjustment unit is a configuration in which the measurement unit is fixed to the spectrometer main body, and the base unit is connected to the spectrometer main body and the measurement unit so as to be linearly or tiltably movable. By adjusting the position of the base part with respect to the measurement part, the focal position of the polycapillary X-ray lens is aligned with the analysis point position on the sample.
[0020]
According to the configuration of the present invention, the focal position of the polycapillary X-ray lens can be aligned with the analysis point position only by the linear or inclined movement of the polycapillary X-ray lens. In addition, since the positional relationship between the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element is fixed in the adjustment of the position of the polycapillary X-ray lens, the incident angle of the secondary X-ray with respect to the spectroscopic element is unchanged, and the position adjustment It is not necessary to adjust the angle of the spectroscopic element every time.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a first configuration example of an X-ray spectrometer for microanalysis according to the present invention. FIGS. 2 and 3 illustrate an adjustment operation by a fine adjustment unit of the first configuration example. FIG.
[0022]
The spectroscope 1 irradiates the analysis point of the sample 10 with an X-ray or an electron beam, thereby converting a secondary X-ray excited and emitted at the analysis point into a parallel beam, a polycapillary X-ray lens 2, An optical system including a spectroscopic element 3 that splits secondary X-rays incident from the capillary X-ray lens 2 and a detector 4 that detects a wavelength component split by the spectroscopic element 3 is provided on the base unit 5.
[0023]
In the first configuration example shown in FIG. 1, the base unit 5 is installed in the spectrometer main body 6 and the sample 10 is arranged inside. The spectroscope body 6 is connected to a measurement unit 11 that emits secondary X-rays by irradiating X-rays or electron beams, so that the fine adjustment unit 7 can move linearly or tiltably.
[0024]
When the measurement unit 11 irradiates an analysis point on the sample 10 with an X-ray or an electron beam from a radiation source (not shown), secondary X-rays are emitted at the analysis point by excitation by the irradiation. The polycapillary X-ray lens 2 converts the emitted secondary X-rays into parallel beams and enters the spectroscopic element 3. The spectroscopic element 3 splits the incident secondary X-ray, and the detector 4 detects the split wavelength.
[0025]
The fine adjustment unit 7 aligns the focal position of the polycapillary X-ray lens 2 with the position of the analysis point by moving the spectroscope body 6 in a straight line or tilt with respect to the measurement unit 11.
[0026]
FIG. 2 shows an operation example of alignment by the fine adjustment unit 7. In FIG. 2, the fine adjustment unit 7 is a mechanism for adjusting the position of the spectroscope body 6 with respect to the measurement chamber 11 by linear or inclined movement, and a variable member between the measurement chamber 11 and the spectroscope body 6. 8 is connected, and a linear or inclined movement is performed by a driving mechanism (not shown).
[0027]
2 and 3, initially, it is assumed that the polycapillary X-ray lens 2 and the spectroscopic element 3 are at positions indicated by solid lines in the drawing with respect to the measurement unit 11. At the position indicated by the solid line, the focal position B of the polycapillary X-ray lens 2 is shifted from the position A of the analysis point of the sample 10 disposed in the measurement unit 11. At this time, the secondary X-ray converted into a parallel beam by the polycapillary X-ray lens 2 enters the incident position b of the spectroscopic element 3 at an incident angle θ.
[0028]
In order to align the focal position B of the polycapillary X-ray lens 2 with respect to the position A of the analysis point on the sample 10 from the above state, the spectroscope body 6 is linearly moved by the fine adjustment unit 7 (in the figure). Arrow). When the spectroscope body 6 is linearly moved (arrow in the figure) by the fine adjustment unit 7, the base unit 5 on which the optical system including the polycapillary X-ray lens 2 is mounted is linearly moved with respect to the sample 1 of the measurement unit 11. Thus, the focal position B of the polycapillary X-ray lens 2 is aligned with the analysis point position A. The broken line in the figure shows the aligned state.
[0029]
Since the positional relationship between the polycapillary X-ray lens 2 and the spectroscopic element 3 is fixed on the base portion 5, the parallel beam converted by the polycapillary X-ray lens 2 enters the spectroscopic element 3 after alignment. The incident position a is the same position on the spectroscopic element 3 as the incident position b before the movement, and the incident angle is also the same angle θ. Therefore, the optical system does not change due to the alignment.
[0030]
As described above, according to this configuration example, the fine adjustment unit 7 simply moves the spectroscope body 6 linearly with respect to the measurement unit 11 to change the focal position of the polycapillary X-ray lens 2 to the analysis point on the sample. Can be aligned to the position.
[0031]
2 shows an example in which the fine adjustment unit 7 linearly moves the spectroscope main body 6 with respect to the measurement unit 11 in the horizontal direction (arrow direction in FIG. 2). FIG. 6 shows an example in which 6 is linearly moved to the polycapillary X-ray lens 2 in a direction orthogonal to the length direction. The moving direction of the linear movement by the fine adjustment unit 7 is not limited to the above example, and can be an arbitrary direction. Further, not only linear movement but also adjustment by tilting is possible.
[0032]
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a second configuration example of the X-ray spectrometer for microscopic analysis of the present invention, and FIG. 5 is a diagram for explaining the adjustment operation by the fine adjustment unit of the second configuration example. FIG.
[0033]
In the second configuration example shown in FIG. 4, the spectroscope body 6 is coupled to the measurement unit 11, and the base unit 5 can be moved linearly or inclined with respect to the spectroscope body 6 and the measurement unit 11 by the fine adjustment unit 7. To do.
[0034]
The fine adjustment unit 7 aligns the focal position of the polycapillary X-ray lens 2 with the position of the analysis point by moving the base unit 5 linearly or inclined with respect to the measurement unit 11 and the spectroscope body 6.
[0035]
FIG. 5 shows an operation example of alignment by the fine adjustment unit 7. In FIG. 5, the fine adjustment unit 7 is a mechanism that adjusts the position of the base unit 5 by linear or inclined movement with respect to the measurement chamber 11 and the spectroscope body 5. The portion 5 is connected by a deformable member 8 and can be linearly or inclinedly moved by a drive mechanism (not shown).
[0036]
In FIG. 5, initially, the polycapillary X-ray lens 2 and the spectroscopic element 3 are assumed to be at positions indicated by solid lines in the drawing with respect to the measurement unit 11. At the position indicated by the solid line, the focal position B of the polycapillary X-ray lens 2 is shifted from the position A of the analysis point of the sample 10 disposed in the measurement unit 11. At this time, the secondary X-ray converted into a parallel beam by the polycapillary X-ray lens 2 is at the incident position b of the spectroscopic element 3 and is incident at an incident angle θ.
[0037]
In order to align the focal position B of the polycapillary X-ray lens 2 with respect to the position A of the analysis point on the sample 10 from the above state, the base unit 5 is moved linearly by the fine adjustment unit 7 (in the figure). Arrow). When the base unit 5 is linearly moved (arrow in the figure) by the fine adjustment unit 7, the optical system including the polycapillary X-ray lens 2 is linearly moved with respect to the sample 1 of the measurement unit 11. The focal position B of the line lens 2 is aligned with the analysis point position A. The broken line in the figure shows the aligned state.
[0038]
Since the positional relationship between the polycapillary X-ray lens 2 and the spectroscopic element 3 is fixed on the base portion 5, the parallel beam converted by the polycapillary X-ray lens 2 enters the spectroscopic element 3 after alignment. The incident position a is the same position on the spectroscopic element 3 as the incident position b before the movement, and the incident angle is also the same angle θ. Therefore, the optical system does not change due to the alignment.
[0039]
As described above, according to this configuration example, the focal position of the polycapillary X-ray lens 2 can be adjusted on the sample by simply moving the base unit 5 linearly with respect to the spectroscope body 6 and the measuring unit 11 by the fine adjustment unit 7. It can be aligned with the position of the analysis point.
[0040]
FIG. 5 shows an example in which the fine adjustment unit 7 linearly moves the base unit 5 in a direction perpendicular to the length direction of the polycapillary X-ray lens 2. The direction is not limited to this example, and any direction can be used. Further, adjustment by tilting movement instead of linear movement is also possible.
[0041]
In each of the above configuration examples, the positional relationship of the optical system such as the positional relationship between the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element is fixed on the base portion, and does not change even when the focus position is adjusted by the fine adjustment portion. The focal position can be aligned without adjusting the optical conditions of the spectrometer.
[0042]
In addition, by using the X-ray spectrometer for microanalysis of the present invention, for example, a sample is irradiated with X-rays or electron beams with a wide diameter to excite a wide area, Adjust the optical conditions so that the secondary X-rays emitted from the sample are incident on the polycapillary X-ray lens 2, and then reduce the diameter of the irradiated X-rays and electron beams to a small diameter, and target analysis points By adjusting the positional relationship between the optical system and the analysis position with the fine adjustment unit of the present invention, the optical condition adjustment and the position adjustment can be performed in a simpler and shorter time than before. be able to.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the position of the focal position can be adjusted without changing the optical conditions in a spectroscope including a polycapillary X-ray lens.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a first configuration example of an X-ray spectrometer for microanalysis according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an adjustment operation by a fine adjustment unit of the first configuration example of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining another adjustment operation by the fine adjustment unit of the first configuration example of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an adjustment operation by a fine adjustment unit of a second configuration example of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an operation example of alignment by a fine adjustment unit of the present invention.
FIG. 6 is a configuration example of a spectroscope including a conventional solar unit.
FIG. 7 is a configuration example of a spectrometer equipped with a conventional curved crystal.
FIG. 8 is a structural example of a spectroscope equipped with a conventional polycapillary X-ray lens.
FIG. 9 is a diagram for explaining alignment of a spectroscope including a conventional polycapillary X-ray lens.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spectroscope, 2 ... Polycapillary X-ray lens, 3 ... Spectroscopic element, 4 ... Detector, 5 ... Base part, 6 ... Spectroscope main body, 7 ... Fine adjustment part, 8 ... Variable shape member, 9 ... Fine adjustment , 10 ... sample, 11 ... measurement unit, 100 ... sample, 101 ... spectrometer, 102 ... solar unit, 103 ... spectral element, 104 ... detector, 111 ... spectrometer, 113 ... curved crystal, 114 ... detector, 121 ... Spectroscope, 122 ... Polycapillary X-ray lens, 123 ... Spectroscopic element, 124 ... Detector, A ... Analysis position, B ... Focus position.

Claims

A method for adjusting a microanalytical X-ray spectrometer for spectrally analyzing secondary X-rays emitted from an analysis point of a sample,
The X-ray spectrometer for microanalysis includes an optical system including a spectroscopic element and a polycapillary X-ray lens that causes secondary X-rays emitted from an analysis point to enter the spectroscopic element,
The positional relationship between the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element is fixed so that the incident angle of the emitted light of the polycapillary X-ray lens with respect to the spectroscopic element becomes a predetermined angle,
By moving the polycapillary X-ray lens and the spectroscopic element integrally or linearly with respect to the analysis point position for emitting secondary X-rays,
Characterized in that said aligning the analysis point position the focal position of the polycapillary X-ray lens, the position adjustment method of the X-ray spectrometer for microanalysis.